[发明专利]合成含聚吲哚聚合物的浆料和短纤维的方法

说明书

本发明涉及聚苯并噁唑和聚苯并噻唑纤维。

聚苯并噁唑和聚苯并噻唑聚合物是以其高抗拉强度和模量而知名的聚合物。关于这类聚合物、它们的合成方法以及纺丝成为纤维的方法在大量参考资料中已有详细的描述，例如：Wolfe等，“液晶聚合物的结构组成、加工方法和产物”，美国专利第4,703,103号(1987年10月27日)；Wolfe等，“液晶聚合物结构组成，加工方法和产物”，美国专利第4,533,692号(1985年8月6日)；Wolfe等，“液晶态聚2，6-苯并噻唑的结构组成、加工方法和产物”，美国专利第4,533,724号(1985年8月6日)；Wolfe，“液晶态聚合物的结构组成、加工方法和产物”，美国专利第4,533,693号(1985年8月6日)；Evers，“热氧化稳定的对苯并双噁唑和对苯并双噻唑的链接聚合物”，美国专利第4,359,567号(1982年11月16日)；Tsai等，“制备杂环嵌段共聚物的方法”，美国专利第4,578,432号(1986年3月25日)；“聚苯并噻唑和聚苯并噁唑”，聚合科学与工程百科全书(11卷)，601页(J.Wileyand Sons 1988年出版)和W.W.Adams等，“刚性棒聚合物的材料科学与工程”，(材料研究学会1989年出版)。

众所周知，聚合物可以做成纤维和薄膜，这两种形式可用于复合材料及层压材料中。若能制成其它形式的含聚吲哚聚合物的成型制品以适用于其它目的，则将是很有用的。

本发明方法为(a)将含有聚苯并噁唑或聚苯并噻唑聚合物或共聚物以及溶剂酸的可纺丝胶浆纺成浆丝纤维(dopefiber)，(b)让浆丝纤维在可冷冻的液体中凝结以形成凝结纤维，这种液体不是该聚合物或共聚物的溶剂；本方法的特征在于，它还进一步包括以下的步骤：

1)冷冻含有聚合物或共聚物以及可凝固的非溶剂液体的凝结纤维；

2)用机械方法将冷冻的纤维截短到选定的平均长度和纤丝化程度；

3)将冷冻的纤维加热到一定温度，在该温度下这些纤维可供使用或进行干燥，这样就形成了含有聚苯并噁唑或聚苯并噻唑聚合物或共聚物的切短的纤维或浆料。

本发明的第二个方面涉及含有聚苯并噁唑或聚苯并噻唑或它们的共聚物的浆料，其平均纤丝长度不超过约12.7毫米，平均纤丝直径不超过10微米。

本发明的第三个方面涉及含聚苯并噁唑或聚苯并噻唑或它们的共聚物的短纤维，其平均纤维长度不超过约12.7毫米，除两端以外基本上未纤丝化。

本发明方法可用于制造本发明的短纤维和浆料，它们可用于复合材料、纸张以及耐磨材料中。

本发明使用含有聚苯并噁唑(PBO)或聚苯并噻唑(PBT)或它们的共聚物的纤维。PBO，PBT以及PBO与PBT的无规、序列及嵌段共聚物在文献中均有描述，例如：Wolfe等，“液晶态聚合物的结构组成、加工方法和产物”，美国专利第4,703,103号(1987年10月27日)；Wolfe等，“液晶态聚合物的结构组成、加工方法和产物”，美国专利第4,533,692号(1985年8月6日)；Wolfe等，“液晶态聚2，6-苯并噻唑的结构组成、加工方法和产物”美国专利第4,533,724号(1985年8月6日)；Wolfe，“液晶态聚合物的结构组成、加工方法和产物”，美国专利第4,533,693号(1985年8月6日)；Evers，“热氧化稳定的对苯并双噁唑和对苯并双噻唑的链接聚合物”，美国专利第4,359,567号(1982年11月16日)；Tsai等，“制备杂环嵌段共聚物的方法”，美国专利第4,578,432号(1986年3月25日)；“聚苯并噻唑和聚苯并噁唑”，聚合科学与工程百科全书(11卷)，601页(J.Wiley and Sons 1988年出版)；W.W.Adams等，“刚性棒聚合物的材料科学与工程”，(材料研究学会1989年出版)。

本发明中的聚合物可含有式1(a)所表示的AB链节单元，和/或式1(b)所表示的AA/BB链节单元：                         1(a)    AB                        1(b)    AA/BB其中：